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発明の名称 画像読み取り装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−44918
公開日 平成11年(1999)2月16日
出願番号 特願平9−200216
出願日 平成9年(1997)7月25日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】國分 孝悦
発明者 木村 一己
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 光源手段からの光で原稿を照明し、この原稿を撮像手段で光学的に読み取り、電気的な画像信号を得る画像読み取り装置において、上記光源手段からの光の放射方向を規制するアパーチャ手段と、上記光源手段から上記アパーチャ手段を通じて放射された光を反射させて上記原稿上を照明する反射手段と、上記アパーチャ手段の位置を調整する調整手段とを設けたことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項2】 上記光源手段は、上記アパーチャ手段としてのスリット形状のアパーチャを有する管状の光源から成り、上記調整手段は、上記光源をその軸を中心に回転調整させるものであることを特徴とする請求項1記載の画像読み取り装置。
【請求項3】 上記調整手段は、上記光源をその径方向に挟持する挟持手段と、この挟持手段に設けられ、上記光源に設けられた突起部が移動可能に嵌合されかつ上記光源の軸方向と非平行に設けられた溝部とから構成されていることを特徴とする請求項2記載の画像読み取り装置。
【請求項4】 上記挟持手段は、上記光源を上方から着脱可能に成されていることを特徴とする請求項3記載の画像読み取り装置。
【請求項5】 上記挟持手段は上記光源を径方向に挟持する一対の保持板から成り、上記溝部は各保持板に互いに非平行に設けられた一対の溝から成り、上記突起部は各溝にそれぞれ嵌合する一対の突起から成ることを特徴とする請求項3記載の画像読み取り装置。
【請求項6】 上記突起部は、上記光源に電力を供給するための上記光源の端部に設けられた電極であることを特徴とする請求項3記載の画像読み取り装置。
【請求項7】 光源手段からの光で原稿を照明し、この原稿を撮像手段で光学的に読み取り、電気的な画像信号を得る画像読み取り装置において、上記光源手段からの光を反射させて上記原稿上を照明する反射手段と、上記反射手段の位置を調整する調整手段とを設けたことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項8】 光源手段からの光で原稿を照明し、この原稿を撮像手段で光学的に読み取り、電気的な画像信号を得る画像読み取り装置において、上記光源手段からの光を反射させて上記原稿上を照明する反射手段と、上記光源手段の位置を調整する調整手段とを設けたことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項9】 上記調整手段は偏心カムを含んで構成されることを特徴とする請求項7又は8記載の画像読み取り装置。
【請求項10】 上記原稿からの反射光を反射させて所定の光路に導く他の反射手段と、上記所定の光路からの光を上記撮像手段に結像させるレンズ手段とを設けたことを特徴とする請求項1、7又は8記載の画像読み取り装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機等で用いられ、原稿を光学的に読み取り電気信号に変換して出力する画像読み取り装置に関し、特に照明光学系の構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の画像読み取り装置における照明光学系の構成を示す。図5において、1は原稿、2は原稿1を載置する原稿台ガラス、3は原稿1を照射する蛍光灯等の光源、4、5、6、7は光源1の光を反射して原稿1上に照射させる反射笠、8、9、10は原稿1からの反射光Lを導くミラー、11は光Lを通す結像レンズ、12は結像レンズ11で結像した原稿像を電気的な画像信号に変換するCCD等の撮像素子である。35は結像レンズ11、撮像素子12を設けた取付板、11a、12aは後述する取付け誤差により取付けられた結像レンズ及び撮像素子である。
【0003】次に動作について説明する。光源3、反射笠4〜7及びミラー8は一体的に一定速度で移動し、ミラー9、10は半分の速度で走査方向に移動しながら原稿1の読み取りが行われる。光源3からの光は反射笠4〜7で反射され、原稿台ガラス2を透過して原稿1を照明する。原稿1からの反射光Lはミラー8〜10により導かれ、結像レンズ11を介して撮像素子12上に結像される。撮像素子12は結像した原稿像を読み取って画像信号を出力する。
【0004】原稿上に照明された上記走査方向の光の分布は、図5の特性Aのように、幅W1 の領域でフラットとなるように、光源1、反射笠4〜7の取付け位置が最適化されている。これは、結像レンズ11及び撮像素子12の取付け位置が公差により図の上下方向に例えば11a、12aで示す位置までずれて、結像レンズ11aによる共役像、即ち画像の読み取り位置がずれた場合(同期ずれ)でも、上記領域W1 内からの反射光L1 を結像させて撮像素子12aの出力を安定化させるためである。尚、上記同期ずれは、反射笠4〜7やミラー8〜10の角度や位置が公差によりずれた場合にも生じる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述した従来の画像読み取り装置の光学系においては、結像レンズ11、撮像素子12、反射笠4〜7、ミラー8〜10の公差による位置ずれを考慮して、原稿上の光の分布を図5の特性Aのようにフラットな領域W1 を充分に広くしなければならず、このため照明効率が悪化するという問題があった。
【0006】そこで、照明効率を改善しようとすると、大光量の光源や大口径の結像レンズが必要となり、このため、装置の大型化、コストアップ、消費電力の増大を招く。また、温度上昇を防ぐために冷却ファンを追加すると、さらに大型化、コストアップ、消費電力の増大を招くと共に、ノイズ音も増えることになる。
【0007】一方、上記同期ずれを小さくするためには各部品の精度、取付け位置精度を高くすればよいが、技術的に困難であり、大幅なコストアップとなり現実的ではない。
【0008】本発明は上記の実状に鑑みて成されたもので、原稿1上の光の分布におけるフラットな領域の幅を狭くして照明効率を向上させながら、かつ上記同期ずれに対しても安定な撮像素子出力を得ることのできる画像読み取り装置を得ることを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明においては、光源手段からの光で原稿を照明し、この原稿を撮像手段で光学的に読み取り、電気的な画像信号を得る画像読み取り装置において、上記光源手段からの光の放射方向を規制するアパーチャ手段と、上記光源手段から上記アパーチャ手段を通じて放射された光を反射させて上記原稿上を照明する反射手段と、上記アパーチャ手段の位置を調整する調整手段とを設けている。
【0010】請求項7の発明においては、光源手段からの光で原稿を照明し、この原稿を撮像手段で光学的に読み取り、電気的な画像信号を得る画像読み取り装置において、上記光源手段からの光を反射させて上記原稿上を照明する反射手段と、上記反射手段の位置を調整する調整手段とを設けている。
【0011】請求項8の発明においては、光源手段からの光で原稿を照明し、この原稿を撮像手段で光学的に読み取り、電気的な画像信号を得る画像読み取り装置において、上記光源手段からの光を反射させて上記原稿上を照明する反射手段と、上記光源手段の位置を調整する調整手段とを設けている。
【0012】
【発明の実施の形態】図1、図2は本発明の第1の実施の形態を原理的に示すもので、図5における原稿1、原稿台ガラス2、光源3、反射笠5、6、7が示されており、他の部分の構成は図5と同一構成とする。3a、3b、3cは、反射笠5、6、7による光源3の鏡像を仮想的に示すものである。また、15、15aは光軸を示す。
【0013】光源3としては一般にアパーチャタイプの蛍光灯が用いられる。この蛍光灯は、ガラス管内部に蛍光材が塗布されると共に、金属膜から成る遮光部13(13a、13b、13c)が設けられ、上記ガラス管の上記遮光部13が設けられていないスリット状部分をアパーチャ14(14a、14b、14c)としたものである。そしてガラス管内には水銀蒸気が封入され、電極間で放電を行うことにより、水銀蒸気が励起して紫外線を放出し、上記蛍光材が発光し、この光がアパーチャ14より外部に放射されるように成されている。
【0014】図1において、光源3のアパーチャ14から放射された光は反射笠5、6、7により反射され、原稿台ガラス2を通して原稿1を照明する。このときの光路は、恰も光源3の鏡像3a、3b、3cのアパーチャ14a、14b、14cから放射された光束がそれぞれ反射笠5、6、7を出射瞳として原稿1を照明するようになっている。この状態で原稿画像は光軸に沿った光路を進み、図5のミラー8、9、10、結像レンズ11を介して撮像素子12で撮像される。
【0015】そして、このときの原稿1上の光分布は図1の特性Bのように、幅W2 の領域でフラットとなる。このW2 は図5のW1 に対してW2 <W1 となっており、照明効率が従来より優れたものとなっている。
【0016】次に図2において、前述した同期ずれ等による公差により、光軸15は光軸15aのようにずれている。この状態で光源3を矢印16のように回転させてアパーチャ14の位置を調整する。これに伴って光源3の鏡像3a、3b、3cもそれぞれ矢印16a、16b、16cのように回転し、そのアパーチャ14a、14b、14cの位置も調整される。
【0017】この結果、光分布の特性Bは図1の場合より左側にシフトすることになる。即ち、この回転調整によって、フラットな領域の幅W2 を狭くしながら部品の公差に拘らず常に適正に原稿1の照明を行うことができる。
【0018】図3は光源3の上記回転調整を行うための構成例を示す。光源3は前述したアパーチャタイプの蛍光灯が用いられている。即ち、ガラス管内面に遮光部13及びアパーチャ14が設けられている。ガラス管の両端部にはキャップ17が嵌め込まれ、このキャップ17には電極18、19が導出されている。
【0019】一方、基板20には、一対の光源ホルダ板21、22が設けられると共に、反射笠5、6、7が設けられ、さらにネジ孔23が設けられている。上記光源ホルダ板21、22には長溝24、25が図示のように斜めにかつ上記ガラス管の軸に対して互いに非平行に設けられている。また、ビス長孔26を有する光源固定板27及びビス28が用意されている。
【0020】上記構成において、光源3を矢印29のように下降させて、キャップ17が光源ホルダ板21、22により挟まれるようにし、電極18、19を長溝24、25に嵌合させて、光源3を保持させる。この状態で光源3を矢印30の水平方向に移動させると、光源3は長溝24、25に電極18、19が嵌合した状態で軸まわりに回転することになる。即ち、アパーチャ14の位置が調整されることになる。
【0021】アパーチャ14が所望の方向に向いたところで、光源固定板27を基板20上に置き、長孔26にビス28を挿入しネジ孔23にネジ込むことにより、光源3を固定する。尚、この固定は、光源固定板27に代えて接着剤で固定してもよく、あるいは、長溝24、25をつぶして固定してもよい。
【0022】この図3の構成によれば、一対の光源ホルダ板21、22の上方が開放されているので、光源3の着脱を容易に行うことができると共に、アパーチャ14の位置調整も、光源3を水平方向に移動させるだけの簡単な操作で行うことができる。
【0023】図4は第2の実施の形態を示すもので、図1と同一部分には同一番号が付されている。本実施の形態においては、図示のように、偏心カム31、32を軸33、34を中心に回転自在に設け、この偏心カム31、32を回転調整することにより、反射笠5、6、7の位置を調整できるようにしている。
【0024】上記構成によれば、例えば光軸15が15aの位置にずれた場合、偏心カム31、32を回転させて反射笠を5a、6a、7aの位置に調整することにより、光分布の特性Bを点線で示す位置まで光軸15aに合わせてシフトすることができる。
【0025】尚、反射笠5、6、7は上記のように回転させるだけでなく、水平、垂直方向へシフト可能に構成してもよい。さらに光源3の位置を偏心カム等を用いて調整できるようにしてもよい。さらに偏心カムに代えて例えば回転ステージを利用した治工具により調整した後、反射笠5、6、7あるいは光源3を固着するようにしてもよい。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、アパーチャ手段、反射手段あるいは光源手段の位置を調整できるように構成したことにより、部品の公差に基づく同期ずれが生じても、原稿上の光分布を同期ずれに応じてシフトすることができる。このため、光分布の特性におけるフラットな領域の幅を狭くすることができるので、照明効率を大幅に向上させながら同期ずれにも対処することができる。




 

 


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